indagamos sobre el tecnopor

DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SECUNDARIA

Indagamos sobre el tecnopor

ACTIVIDAD 8

EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE INTEGRADA 8 5.° grado

Leemos el siguiente casoLes cuento que Zoraida, estudiante del quinto grado de secundaria, antes de la pandemia, le encantaba asistir a las fiestas comunales cuyo argumento preferido para ir era “Me encanta comer rico”. Y es que en nuestra localidad, la costumbre es ofrecer diferentes platos fríos, como el escabeche de pescado; y calientes, como la carne de res o pollo a la parrilla acompañados de refrescantes bebidas como gaseosas o limonadas, en cada uno de los quioscos que se montan alrededor de la plaza. Estos platos y bebidas, por lo general, se sirven en contenedores o envases de tecnopor, los cuales según lo observado por Zoraida, se encuentran botados por todos lados e incluso flotando en el río tras la finalización de las fiestas.

1. Formulación del problema1.1 La Pregunta de indagación. A partir de las ideas que nos ha generado

la situación que hemos leído planteamos la siguiente pregunta de indagación:

¿Por qué flota el tecnopor en el agua?

¡Continuamos! En la actividad anterior, analizamos y resolvimos un caso de dilema moral, asumiendo una postura ética sobre las prácticas inadecuadas que se generan en algunas festividades. Ahora, nos propondremos iniciar una indagación sobre el tecnopor utilizado en las festividades de muchas localidades.

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Indagamos sobre el tecnopor5.° grado | Secundaria

Experiencia de aprendizaje integrada 8

1.2 Planteamiento de hipótesis A continuación, plantearemos nuestra hipótesis realizando los siguientes pasos:

• Leemos un texto sobre las propiedades del tecnopor

• Leemos un texto sobre cómo formular una hipótesis sencilla

• Luego, basado en las lecturas:

• Identificamos las variables independiente y dependiente que serán investigadas

• Formulamos las hipótesis

Recuerda que, para indagar se debe recrear en condiciones controladas lo que sucede en un fenómeno.

2.Diseño la estrategia para indagarMateriales

• Muestras de tecnopor (puede ser la pared de una caja de chupetes)

• Tina pequeña

• Jarra medidora

• Regla

• Lápiz

• Agua

Propuesta del montaje de materiales Para registrar los datos observamos la imagen. Con un lápiz colocamos la muestra con la jarra vacía (figura A) y luego con el volumen de agua determinado (figura B)

Jarra medidora

Muestra de tecnopor

Agua

Tina

Figura A Figura B

lf

lili

Diferencia

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Considera que el agua tiene una densidad de 1 g/cm3 o 1 g/mL. Por ejemplo, en la jarra medidora agrega 500 mL o 0,5 L, debido a que la densidad del agua es 1 g/mL, al tener dicha cantidad de agua tendrá una masa de 500 g o 0,5 kg. Por lo tanto, si tienes 1000 mL o 1 L, este volumen de agua tendrá una masa de 1000 g o 1 kg. No olvides indicar la incertidumbre

A continuación, leemos los textos “Propiedades del tecnopor” y “Cómo se formula una hipótesis sencilla”, los cuales encontrarás en la sección “Recursos de mi aprendizaje”.

A continuación, escribimos nuestra hipótesis para la pregunta de indagación y al lado una idea que la fundamente, es decir, que explique por qué esa hipótesis responde a dicha pregunta. No olvidemos ordenar nuestras ideas antes de escribir. Al finalizar, revisamos nuestra formulación utilizando las pautas clave.

Escribe en tu cuaderno de trabajo o portafolio digital

Para elaborar nuestras hipótesisconsideramos las siguientes pautas:

- Relacionar causa y efecto en el problema de investigación.

- Identificar las variables independiente y dependiente para elaborar la hipótesis.

- Identificar la predicción para elaborar la hipótesis

- Formular hipótesis con esta estructura “Si_________, entonces ___________” y relacionada con la predicción.

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Para validar nuestra hipótesis necesitamos demostrar, con evidencias, que lo afirmado en ella es verdadero y las formas de obtención de las evidencias son la observación sistemática y el experimento.

Por ello, necesitamos realizar un experimento como parte de la indagación para recoger información objetiva, de manera que las ideas estén basadas en evidencias experimentales.

3. Registro y proceso datos Describimos brevemente el experimento en nuestro cuaderno o portafolio digital. Para ello, nos apoyamos en las siguientes preguntas:

• ¿Qué ocurrió al inicio?

• ¿Qué ocurrió finalmente?

Luego de haber realizado las acciones planeadas registramos los datos en la siguiente tabla:

Graficamos los datos en una hoja cuadriculada.

* Es importante que estimemos las masas adecuadas, las cuales dependen del tamaño de la muestra de Tecnopor, las masas propuestas son referenciales.

MuestraMasas de agua ± incertidumbre (g)*

100 200 300 400 500

Diferencia de nivel (lf – li) ± incertidumbre (cm)

4. Evalúo y comunico• Escribimos las comparaciones entre nuestra hipótesis y los resultados del

experimento.

• Anotamos si las evidencias nos permiten decir si nuestra hipótesis, la cual validamos con el experimento, es verdadera o falsa.

• A continuación, escribimos nuestras conclusiones. Te sugerimos que tomes en cuenta el problema inicial planteado

• Ahora, escribimos uno o dos argumentos (razones) con las que sustentamos nuestras conclusiones. Te sugerimos, relacionar las evidencias encontradas con tu experimento y con el problema inicial planteado.

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Razones que sustentan:

La primera conclusión:

____________________________________________________________

____________________________________________________________

La segunda conclusión:

____________________________________________________________

____________________________________________________________

Criterios de evaluación Lo logréEstoy en

proceso de lograrlo

¿Qué puedo hacer para

mejorar mis aprendizajes?

Planteé preguntas e hipótesis sobre el empuje que genera el agua sobre el tecnopor.

Diseñé la estrategia para indagar el efecto del empuje que genera el agua sobre el tecnopor, seleccioné los materiales, para comprobar o refutar mis hipótesis.

Registré y procesé los datos sobre el empuje que genera el agua sobre el tecnopor.

Analicé los datos y contrasté las hipótesis sobre el empuje que genera el agua sobre el tecnopor.

Competencia: Indaga mediante métodos científicos para construir conocimientos

Evaluamos nuestros avances

Ahora autoevalúa tus aprendizajes de esta primera parte de la indagación. Utiliza la tabla siguiente:

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Vamos a la siguiente actividad

¡Muy bien! Hemos indagado sobre el tecnopor utilizado en las festividades y cómo afecta al ambiente. En la siguiente actividad, explicaremos el impacto de la contaminación del aire en nuestra comunidad durante las festividades, lo cual se sumará a los argumentos que necesitamos para elaborar nuestro ensayo.

El contenido del presente documento tiene fines exclusivamente pedagógicos y forma parte de la estrategia de educación a distancia gratuita que imparte el Ministerio de Educación.


Propiedades del tecnopor1

Actividad 8 | Recurso 1 | 5.° grado

Propiedades físicas1. Los productos y artículos acabados en poliestireno expandido, EPS o tecnopor, se

caracterizan por ser extraordinariamente ligeros, aunque resistentes.

2. Los productos de tecnopor sometidos a carga se deforman muy poco.

3. Los productos y materiales de tecnopor presentan una excelente capacidad de aislamiento térmico frente al calor y al frío. Por ejemplo, cuando se sirve un alimento caliente en un envase de este material, puede manipularse sin temor a sufrir quemaduras. Esta buena capacidad de aislamiento térmico se debe a la propia estructura del material que esencialmente consiste en aire, u otro material gaseoso, encerrado dentro de una estructura celular conformada por el poliestireno. Aproximadamente un 98 % del volumen del material es aire y únicamente un 2 % materia sólida (poliestireno). De todos es conocido que el aire en reposo es un excelente aislante térmico.

Propiedades químicas El tecnopor es estable frente otros productos químicos. A continuación, se detalla en la siguiente tabla algunos datos al respecto:

1 Adaptado de Solis, C. (2005). Propiedades del EPS Knauf Therm Th35SE. Dossier de Knauf Miret Departamento de Calidad. Recuperado de http://www.davsa.com/infoWeb/Grup/Subgrups/caracteristiques/040101D-20.pdf

Sustancia activa Estabilidad del tecnopor

Solución salina (agua salada) Estable. No se destruye con una acción prolongada.

Soluciones de jabones o detergentes

Estable: No se destruye con una acción prolongada.

Lejía Estable. No se destruye con una acción prolongada.

Ácidos diluidos (p. ej. : limonada naranjada, vinagre)

Estable. No se destruye con una acción prolongada.

Aceites Relativamente estable. Puede contraerse o verse atacada su superficie con una acción prolongada.

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Propiedades del tecnopor5.° grado | Secundaria


Comportamiento frente al calor Al ser expuestos a temperaturas superiores a 100° C, los productos de tecnopor empiezan a reblandecer lentamente contrayéndose y si aumenta la temperatura, se funden. Asimismo, si continúa expuesto al calor (300° C) durante un cierto tiempo, el material fundido emite productos en descomposición gaseosos y peligrosos.

Según un informe de 1986 de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos, el poliestireno se clasificaba como el quinto producto químico cuya producción generaba más desechos peligrosos.



Principio de Arquímedes

Actividad 8 | Recurso 2 | 5.° grado

La relación entre la fuerza de flotabilidad y el líquido desplazado fue descubierta por Arquímedes, el gran científico griego del siglo III A. C., quien afirma que “Un cuerpo sumergido sufre un empuje hacia arriba por una fuerza igual al peso del fluido que desplaza”.

Este principio es válido para fluidos, como los líquidos y gases. Veamos el siguiente ejemplo: Si un cuerpo sumergido desplaza 1 kg de fluido, la fuerza de flotabilidad que actúa sobre él es igual al peso de un kilogramo. Ahora, si sumergimos un recipiente sellado de 1 litro a media altura en el agua, desplazará medio litro de agua y tendrá un empuje hacia arriba igual al peso de medio litro de agua, independientemente de lo que haya en el recipiente. Y si lo sumergimos por completo, la fuerza hacia arriba será igual al peso de 1 litro de agua (que tiene 1 kilogramo de masa). A menos que el recipiente se comprima, la fuerza de flotabilidad será igual al peso de 1 kilogramo de agua a cualquier profundidad, mientras esté totalmente sumergido. Entonces, cualquiera que sea la profundidad, el recipiente no puede desplazar un volumen mayor de agua que su propio volumen, donde el peso del agua desplazada es igual a la fuerza de flotabilidad.

Los objetos pesan más en el aire que en el agua. Cuando está sumergido, este bloque de 3 N parece pesar solo 1 N. El peso que falta es igual al peso del agua desplazada donde 2 N es igual a la fuerza de flotabilidad.

Fuente: P. Hewitt / Vía: Editorial Pearson

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Principio de Arquímedes5.° grado | Secundaria


¿Qué determina la flotación de un objeto?

Es importante recordar que la fuerza de flotabilidad que actúa sobre un objeto sumergido depende de su volumen. Cuando los objetos son pequeños desplazan pequeñas cantidades de agua, y sobre ellos actúan fuerzas de flotabilidad pequeñas. Mientras que, los objetos grandes desplazan grandes cantidades de agua, y sobre ellos actúan grandes fuerzas de flotabilidad. Es así, que el volumen del objeto sumergido, y no su peso, es lo que determina la fuerza de flotabilidad, la cual es igual al peso del volumen de fluido desplazado. Sin embargo, en la flotación sí interviene el peso de un objeto, ya sea que éste se hunda o flote en un líquido depende de cómo se compara la fuerza de flotabilidad con su peso e incluso de su densidad.

Examina las siguientes tres reglas sencillas:

• Si un objeto tiene mayor densidad que el fluido en el que se sumerge, se hundirá.

• Si un objeto tiene menor densidad que el fluido en el que se sumerge, flotará.

• Si la densidad de un objeto es igual a la densidad del fluido en el que se sumerge, ni se hundirá ni flotará.

Piensa en un bloque de una tonelada de hierro sólido, tomando en cuenta que este elemento tiene una densidad casi ocho veces mayor que la del agua. Cuando se sumerge solo desplaza 1/8 de tonelada de agua que no es suficiente para mantenerlo a flote. Si ese mismo bloque de hierro cambia de forma a la de una cubeta sigue pesando 1 tonelada; pero, cuando lo ponemos en agua desplaza un volumen mayor que cuando era un bloque. Entonces, cuanto más se sumerge la cubeta de hierro, desplaza más agua y la fuerza de flotabilidad que actúa sobre ella es mayor. Cuando la fuerza de flotabilidad es igual a 1 tonelada, ya no se hundirá más.


2 Adaptado de Hewitt, P. (2007) Física conceptual. 10ma edición. Editorial Pearson Educación. Pág. 253-256. Recuperado de https://www.academia.edu/38205501/Fisica_Conceptual_10ma_ed_Paul_Hewitt

Fuente: P. Hewitt / Vía: Editorial Pearson

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